摘要：为了解决当前条件下高压试验放电棒及其附属试验线检测周期长以及安全存放难的问题，研制出了现场放电棒及试验线检测装置。该装置由放电棒放置区域、试验线放置区域、试验夹和试验插片放置区域以及检测装置四个部分组成，放电棒的高压端和接地金属端通过U型金属卡槽与检测装置相连，通过对其电阻的测量，实现放电棒的状态检测；检测装置上的五组试验端子与试验线相连，可同时实现五组试验线的状态检测。实际应用表明，本文研制的现场放电棒及试验线检测装置使用方便，可在工作现场对放电棒及试验线状态进行实时检测，同时实现放电棒及其试验线的安全存放。
关键词：放电棒；试验线；状态检测
引言
随着电网的快速发展，电网规模迅速扩大，作为电力系统的重要一环，变电所内的设备数量种类繁多，结构复杂。根据我国电力安全生产规程规定，为了保证电力系统设备高压试验时工作人员的安全，须在试验接线前或在试验过程中需要拆除或更改被试设备上的试验接线之前，采用高压试验专用放电棒对被试设备进行可靠放电并接地[1]。因此，高压试验放电棒及其试验线质量是否完好，工作是否可靠，对于保证高压试验中人身和电网设备的安全具有现实的重要意义。
一、、现场放电棒及试验线检测装置的研制概述
现场放电棒及试验线检测装置由放电棒放置区域、试验线放置区域、试验夹和试验插片放置区域以及检测装置放置区域组成。各区域之间由铝合金板隔断，铝合金板外紧敷一层高密度海绵。放电棒放置区域内放置两根10kV放电棒，放电棒的高压和接地金属端分别卡接在U型金属卡槽中，防止在搬运过程中放电棒在箱体内移动撞击而损坏。
现场放电棒电及试验线检测装置是针对放电棒放电端高压电阻及其试验线通断情况进行测试的综合检测仪器。检测装置面板上有五组试验端子，可以同时检测5个通道试验线的通断状态；通过U型金属卡槽与放电棒相连，可测量放电棒的高压电阻。当检测装置测得的放电棒及试验线的电阻超过设定阀值时，检测装置便通过内置ARM控制器中的声光报警器进行声光报警[2]，及时发现安全隐患。同时，该装置内置电池，并带有电池剩余量显示功能，在电量不足时，能及时提示对装置进行充电。在无需外置电源的情况下，该装置也可以方便、准确的对放电棒及其试验线状态进行检测。
二、、硬件设计
（一）原理框图
检测装置由显示屏、按键、电阻测量电路组成，并内置有12V可充电电源；所述12V可充电电源通过限流恒压源输出测试电流，并经电流采样电阻自动切换机构连接于测量通道。测量通道总共有五路，分别对应于检测装置面板上的五组输出端子。电阻测量电路包括接收电路采集到的电压和电流信号[6]并进行模数转换后进行信号处理的ARM控制器。
（二）电源模块设计
电源模块由充电接口、充电电池以及辅助电源组成。正常情况下，由额定电压为3.7V的锂电池给辅助电源供电，在电量不足时可通过充电接口进行充电，以保证系统的正常供电。
装置内置锂电池的额定电压为3.7V，充满时为4.2V，而系统内部电路的工作电压为3.3V，因此必须通过辅助电源进行降压稳压。电池电压+12B经面板开关供给电路板，Q1、R8、E4、R9、Q2、R11、R12组成软开关，当检测到电池电压过低时，由主控制器将PWON信号拉高，起到自动断电作用。后级由U2-LM2576和U3-1117两个稳压模块，分别产生+5V和+3.3V的辅助电源，供给电路中的元器件工作。
（三）电压电流信号采样通道
电压电流信号采样通道是：采样到的电压、电流信号，经过差分运放AD8253，输出至串行模数转换器AD7799，转换结果通过SPI串行接口传送至主控制器进行计算和处理。
（四）ARM控制器
主控制器选用STM32F103VBT6，该控制器是高性能32位ARM处理器，工作在72MHz高速主频下，功能强大，而且成本低廉，非常适用于各种复杂控制的应用中。
（五）电流输出回路
+12V电压，经K2、K4、K6、K7、K8继电器将面板的5个测试通道分别接入测量回路，由Q3、R22、R23、R24、D6组成的限流电路，将输出电流限制在0.5A以内。继电器K1、K3、K5切换了1Ω、100Ω、10kΩ三档电流采样电阻，以适应不同的负载情况，保证测试精度。
三、、软件系统设计
系统开机后，首先进行相关初始化工作，在这完成后，系统显示总菜单，进入按键扫描程序，等待进一步操作。点击菜单进行测量时，首先开启电源输出，再测量通道电压、电流信号，再计算回路阻值，再依次切换通道，将每一个通道的回路阻值进行测量，最终在显示屏显示各通道的回路电阻值，并与设置的电阻阀值进行比较，当阻值超限时，装置发出声光提示。
四、、结论
针对目前电力系统中高压试验放电棒及其附属试验线存在的问题，研制出了现场放电棒及试验线检测装置，本文从硬件、软件和装置实物三个方面对装置进行了介绍，得到以下结论：
（一）本文介绍的现场放电棒及试验线检测装置，可实现放电棒的安全存放，规范了高压试验放电棒及其试验线的管理，避免了一些不必要的设备损耗，延长了其使用寿命，具有很大的经济效益。
（二）本文介绍的现场放电棒及试验线检测装置，解决了当前条件下高压试验放电棒及其试验线检测周期长，不能在使用前对其设备状态进行实时检测的问题，消除了设备安全隐患，提高了高压试验的安全性。
（三）在实际应用中，本文介绍的现场放电棒及试验线检测装置，切实可行，这对于保障人身和电网设备安全以及减少电网运行成本具有重要的积极意义。
参考文献：
[1] 张怀宇，朱松林，张扬.输变电设备状态检修体系研究与实施[J].电网技术，2009，33 （13） ：70-73.
[2] 孙张建，夏杨，丁西春.接地线声光报警装置的研制与应用[J].科技创新导报.2013 （28） ：69.